Uzziniet par difūziju
Šajā grafikā parādīta ūdens un citu molekulu difūzija no kreisās uz labo pusi cauri puscaurlaidīgai membrānai. Lielākas molekulas nespēj šķērsot barjeru. Freemesm / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0
Kas ir difūzija?
Difūzija ir molekulu tendence izplatīties, lai aizņemtu pieejamo vietu. Gāzēm un molekulām šķidrumā ir tendence difundēt no koncentrētākas vides uz mazāk koncentrētu vidi. Pasīvā transportēšana ir vielu difūzija caur membrānu. Tas ir spontāns process un šūnu enerģija netiek iztērēta. Molekulas pārvietosies no vietas, kur viela ir vairāk koncentrēta, uz vietu, kur tā ir mazāk koncentrēta. Dažādu vielu difūzijas ātrumu ietekmē membrānas caurlaidība. Piemēram, ūdens brīvi izkliedējas šūnu membrānas bet citas molekulas nevar. Tie ir jāpalīdz cauri šūnu membrānai, izmantojot procesu, ko sauc par atvieglotu difūziju.
Galvenās atziņas: difūzija
- Pasīvā difūzija ir molekulu kustība pa membrānu, piemēram, šūnu membrānu. Kustībai nav nepieciešama enerģija.
- In atvieglota difūzija , molekula tiek transportēta cauri membrānai ar nesējproteīna palīdzību.
- Elpošana un fotosintēze ir dabiski sastopamu difūzijas procesu piemēri.
- Glikozes pārvietošanās šūnās ir piemērs atvieglota difūzija .
- Ūdens uzsūkšanās augu saknēs ir osmozes piemērs.
Kas ir osmoze?
Osmoze ir īpašs pasīvā transporta gadījums. Ūdens izkliedējas cauri daļēji caurlaidīgai membrānai, kas ļauj iziet cauri dažām molekulām, bet ne citām.
Ūdens caur puscaurlaidīgu membrānu osmozes ceļā nonāk reģionā ar augstāku cukura koncentrāciju. ttsz/iStock/Getty Images Plus
Osmozē ūdens plūsmas virzienu nosaka izšķīdušās vielas koncentrācija. Ūdens izkliedējas no a hipotonisks (zema izšķīdušās vielas koncentrācija) šķīdums uz a hipertonisks (augsta izšķīdušo vielu koncentrācija) šķīdums. Iepriekš minētajā piemērā ūdens pārvietojas no puscaurlaidīgās membrānas kreisās puses, kur cukura koncentrācija ir zema, uz membrānas labo pusi, kur cukura molekulu koncentrācija ir augstāka. Ja molekulu koncentrācija būtu vienāda abās membrānas pusēs, ūdens plūstu vienādi ( izostonisks ) starp abām membrānas pusēm.
Difūzijas piemēri
Gan skābeklis, gan oglekļa dioksīds izkliedējas asinīs un tiek transportēti pa ķermeni. ttsz/iStock/Getty Images Plus
Vairāki dabiski notiekošie procesi ir atkarīgi no molekulu difūzijas. Elpošana ietver gāzu (skābekļa un oglekļa dioksīda) difūziju iekšā un no tās asinis . Iekš plaušas , oglekļa dioksīds no asinīm izkliedējas gaisā plaušu alveolās. Sarkanās asins šūnas tad saista skābekli, kas izkliedējas no gaisa asinīs. Skābeklis un citas uzturvielas asinīs tiek transportētas uz audus kur notiek gāzu un barības vielu apmaiņa. Oglekļa dioksīds un atkritumi izkliedējas no audiem šūnas asinīs, savukārt skābeklis, glikoze un citas asinīs esošās barības vielas izkliedējas ķermeņa audos. Šis difūzijas process notiek plkst kapilāru gultas .
Gāzu difūzija notiek augu fotosintēzē. snapgalleria/iStock/Getty Images Plus
Difūzija notiek arī iekšā augu šūnas . Process, fotosintēze kas notiek augā lapas ir atkarīgs no gāzu difūzijas. Fotosintēzē saules gaismas, ūdens un oglekļa dioksīda enerģija tiek izmantota glikozes, skābekļa un ūdens ražošanai. Oglekļa dioksīds izkliedējas no gaisa caur sīkām porām augu lapās, ko sauc stomata . Fotosintēzes rezultātā iegūtais skābeklis izkliedējas no auga caur stomatu atmosfērā.
Šis attēls parāda atvieglotu glikozes difūziju caur šūnu membrānu caur nesējproteīnu. ttsz/iStock/Getty Images Plus
In atvieglota difūzija , lielākas molekulas, piemēram, glikoze, nevar brīvi izkliedēties pa šūnu membrānām. Šīm molekulām ar transporta palīdzību jāpārvietojas uz leju pa koncentrācijas gradientu olbaltumvielas . Proteīna kanāliem, kas iestrādāti šūnu membrānās, ir atveres uz šūnas ārpusi, kas ļauj noteiktām molekulām iekļauties iekšpusē. Tikai molekulām ar noteiktām īpašībām, piemēram, noteiktu izmēru un formu, ir atļauta pāreja no šūnas ārpuses uz tās intracelulāro telpu. Tā kā šim procesam nav nepieciešama enerģija, atvieglotā difūzija tiek uzskatīta par pasīvu transportu.
Osmozes piemēri
Ūdens, kas osmozes ceļā pārvietojas pa augu šūnu membrānām, palīdz atjaunot augu stāvā stāvoklī. berkpixels/Getty Images
Ķermeņa osmozes piemēri ir ūdens reabsorbcija ar nefronu kanāliņiem nieres un šķidruma reabsorbcija audos kapilāri . Augos osmoze izpaužas kā ūdens absorbcija augu saknes. Osmoze ir svarīga augu stabilitātei. Vīti augi ir ūdens trūkuma rezultāts augā vakuoli . Vakuoli palīdz saglabāt augu struktūras stingras, absorbējot ūdeni un izdarot spiedienu uz augu šūnu sienas . Ūdens, kas osmozes ceļā pārvietojas pa augu šūnu membrānām, palīdz atjaunot augu stāvā stāvoklī.